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油田开采主要污染物及其防治技术2011-02-03 13:27:41| 分类：环境影响评价论坛| 标签：|字号大中小订阅一，油田废水污染防治油田废水污染物种类为石油类，COD、SS、挥发酚、硫化物、氰化物、六价铬、砷等，而主要是COD、SS、石油类，这三种污染物约占所有污染物排放总量的95%以上。
1，钻井废水PH值偏高，一般在8~12之间；含SS和COD高，分别多在2000mg/L以上及500mg/L~10000mg/L之间，石油类在50mg/L~500mg/L之间，而且有很高的色度。
污染防治措施：（1）打丛式井（即在一个井场打多口井，可以提高钻井废水的重复利用率，减少钻井泥浆和钻井废水的排放量）；（2）钻井泥浆采用闭路循环系统，完善泥浆四级固控净化手段，杜绝泥浆的跑、冒、滴漏。
用途是可以提高泥浆重复利用率，减少新鲜泥浆配制量，相应减少新鲜用量和钻井泥浆与钻井废水的排放量。
（3）优质泥浆回收利用。
用途是可以减少新鲜泥浆配制量。
（4）使用钻井废水冲洗钻台、钻杆，水刹车、泵拉杆等冷却循环使用，清洗沙样废水要重复使用。
用途是可以提高钻井用水的重复使用率。
2，采油废水一般SS含量高，颗粒粒径小，细菌含量高，油水密度差小，有机物含量高。
水温一般为40-60度。
污染防治措施：（1）采油废水回注。
用途是不仅减少了废水外排，而且能节约大量新鲜用水，缓解油田供水水源紧张的矛盾。
（2）注好水、注有效水，提高注水驱油效率。
用途是可以有效控制原油含水上升幅度，在减少采油废水产生量的同时，减少了无效注水，节约大量新鲜用水。
3，作业废水PH值4~9，主要污染物有COD、SS、石油类、硫化物等。
含硫气田水：硫化物含量高，其他污染物类似采油污水性质。
污染防治措施：。
建洗井水回收流程。
回收洗井水处理后回注，减少洗井水的外排，节约水资源。
用采油废水洗井。
尽可能不用清水洗井，减少新鲜水的用量。
4，油气集输储运废水（1）杜绝油井、管线、储罐保温伴热循环水的漏失。
废弃钻井液的处理随着石油工业的发展,由钻井带来的污染问题也越来越受到人们的重视。
世界各国都建立了相应的法律条文保护生态环境。
第一届SPE关于在油气勘探和开发过程中健康、安全和环境的国际会议于1991年召开，每两年召开一次。
2002年3月18日在马来西亚的吉隆坡召开了第六届SPE关于在油气勘探和开发过程中健康、安全和环境的国际会议。
这次会议集中讨论了健康、安全、环保和社会问题与可持续发展的关系。
重点介绍了油气生产对生物多样性的影响及其对策，现在已经有5个国际性的石油公司参加了国际性的能源和生物多样性保护组织，涉及到建立环境敏感地区进行油气生产作业的标准问题以及油气开发和运输对生物多样性的影响。
有效安全管理取决于组织中领导者的态度和行为，来自世界大的航空公司、石油公司和环境管理部门的4名代表讨论了这个问题。
各大公司非常重视废弃钻井液的处理问题，把它作为影响公司形象头等大事来抓，技术上作了大量的工作。
比如说：钻屑回注技术在加拿大和印度尼西亚已经工业化，而我们国家还没有开展这方面的研究工作，差距是很大的。
另外国外关于污泥、污水和废弃钻井液的处理研究作了大量工作，开发了许多技术和设备，并且已经工业化。
石油工业，尤其我国的石油工业勘探开发初期大都在人烟稀少的地区，影响不明显，只是在1986年，才开始引起了广泛的关注。
在渤海湾地区，当地政府要求石油部赔偿5000万元。
引起了重视。
当时部里邀请美国路易斯大学的专家对卫星图片做了分析。
得出了不是石油污染的结论，但这毕竟是一个信号，一个开端。
我国对废弃泥浆进行固化处理是八十年代以后才发展起来的。
四川石油管理局川西南矿区曾提出一个固化废弃泥浆的固化剂配方，采用了硅酸盐、硫酸盐、吸附剂和调整剂为原材料，使用时固化剂总加入量为35%。
辽河油田和胜利油田也曾开展过对废弃泥浆进行固化处理的研究。
石油大学（北京）在八十年代中期就开始对废弃泥浆进行研究，先后系统地研究了废泥浆的毒性分析、对环境影响效应、固化处理以及固液分离等内容，全面掌握了废弃泥浆的毒性和处理方法。
含硫油、气井安全钻井技术含硫油和气井是一种非常特殊的油井，由于其特殊地质条件，钻井、生产、储运都会带来很大的安全风险。
本文将介绍针对含硫油、气井的安全钻井技术，以确保钻井过程安全高效，同时最大化地保留储量。
含硫油的特点含硫油是指含有较高含量的硫和H2S（硫化氢）的油，在钻井、生产过程中会释放出H2S气体，这种气体是一种强烈的毒气，对人体和设备都有很大的危害。
因此，钻井作业时特别需要注意安全措施。
在含硫油井区域中，最常见的岩石是石膏，它具有很高的可塑性和滑动性，因此，需要采取特殊的措施来抑制井壁塌落，并保持井眼稳定。
气井的特点气井通常是指天然气或其他可燃气体的储藏地点，由于其高压和易燃性，需要采取特殊的安全措施。
特别是在钻井和作业过程中，需要小心谨慎，以防止火灾或瞬间释放过多天然气造成爆炸。
由于气井具有高产能、高危险系数等特点，因此在钻井和生产中需要采取一系列特殊技术措施，以保证其安全稳定地运行。
含硫油、气井的安全钻井技术钻头及钻井液在含硫油、气井钻井过程中，钻头和钻井液被认为是最重要的因素之一。
通常钻头不能使用高速钻头，因为这会导致较大的井壁塌落和扰动。
使用钻头需要特别注意，以避免塌落和沉降。
另外，由于施工现场气体中含有硫化氢，因此钻头需要覆盖住气腔。
钻井液是防止井眼塌陷的关键。
通常，含硫油、气井用的钻井液都是氯化钙压裂液，因为它能够抑制石膏塌陷和应力倒挂。
而在气井中，一般会使用水基泥浆，以避免刺激天然气的释放。
安全设备在含硫油、气井钻井过程中，需要采取一系列安全措施，以保证工人的安全和设备的安全。
通常需要使用鼻子阀、控制阀、排气阀和蓄能器等安全设备。
鼻子阀被用来调节控制钻杆的封闭度，从而减小对井壁结构的伤害。
控制阀、排气阀和蓄能器则用于控制井口气体的释放和储存。
通风及空气净化由于含硫油、气井中气体的毒性和危险性，通风和空气净化也是非常关键的安全措施。
在施工过程中，需要使用吸气式排风机来排出有毒气体和惰性气体，同时需要对空气进行净化和过滤，以提高空气质量。
常用泥浆体系介绍泥浆体系类型：聚合物钻井液体系泥浆体系特点：固相含量低；亚微米粒子比例小，剪切稀释性好，卡森极限粘度低，悬浮携带钻屑能力强，洗井效果好，有利于提高机械钻速。
具有良好的流变性，主要表现为较强的剪切稀释性和适宜的流型；钻进速度高；稳定井壁能力强，井径比较规则；对油气层的损害小，有利于发现和保护产层。
固相含量少，可减轻固相的侵入，因而减小了损害程度；可防止井漏的发生，由于钻井液固相含量低，在不使用加重材料的情况下，钻井液的液柱压力低，从而降低了产生漏失的压力；钻井成本低；聚合物钻井液的处理利用量较少，钻井速度高，缩短了完井周期。
聚合物处理剂主要作用机理：桥联与包被作用：聚合物在钻井液中颗粒上的吸附是其发挥作用的前提，当一个高分子同时吸附在几个颗粒上，而一个颗粒又可以同时吸附几个高分子时就会形成网络结构，聚合物的这种作用称为桥联作用。
当高分子链吸附在一个颗粒上，并将其覆盖包裹时，称为包被作用。
絮凝作用：当聚合物在钻井液中主要发生桥联吸附时，会将一些细颗粒聚结在一起形成粒子团，这种作用称为絮凝作用，形成的絮凝块易于靠重力沉降或固控设备清除，有利于维护钻井液的低固相。
PHPA增粘作用的机理：游离聚合物分子能增加水相的粘度，聚合物的桥联作用形成的网络结构能增强钻井液的结构粘度。
PHPA，HV-CMC降滤失作用：聚合物降滤失剂通过桥联作用与粘土颗粒形成稳定的空间网架结构，对体系中所存在的一定数量的细颗粒起保护作用，在井壁上形成致密的泥饼，从而降低滤失量，网络结构可包裹大量自由水，使其不能自由流动，有利于降低滤失量。
提高粘土颗粒的水化程度，降滤失剂分子中都带有水化能力很强的离子集团，可增厚粘土颗粒表面的水化膜，在泥饼中的这些极化水的粘度很高，能有效地阻止水的渗透。
聚合物降滤失剂的分子大小在胶体颗粒的范围内本身可对泥饼起堵孔作用，使泥饼致密。
降滤失剂可提高滤液粘度，从而降低滤失量。
抑制与防塌作用：聚合物在钻屑表面的包被吸附是阻止钻屑分散的主要原因。
立志当早，存高远
钻井泥浆不落地处理工艺流程
钻井废弃泥浆是石油天然气工业的主要污染源之一，由于工程需求，石油钻井泥浆中混合了油、水、有机黏土等物质;近两年，钻井队对油基泥浆、水基泥浆及复合基泥浆的使用量越来越大，随之而来的费用增长和环境污染问题也越来越严重。
泥浆不落地处理系统的出现成功的解决了钻井废弃物无法高效环保处理的难题，泥浆不落地处理系统主要处理过程是指将从井口返出的钻井废弃物在落地之前进行随钻无害化不落地处理，也可以将废弃泥浆池中的废弃泥浆稀释后再进行分类处理利用，实现钻井环保装置撬装化，经过有效无害化处理的泥浆可重复再利用，并且有效减小摩擦阻力，降低事故发生率，提升井身质量。
与传统方式不同的是，泥浆不落地系统将废弃泥浆由末端治理变为为全过程控制，将废弃泥浆经过稀释絮凝分离成岩屑、泥饼和水三部分，对泥浆中的固体物通过水洗、絮凝分离和化学反应处理，使岩屑和泥饼达到排放标准，泥浆中的有害物质成分和氯离子被析入水中后，再用真空吸附或挤压方式脱水制成泥饼，同时将离心分离出来的废水经气浮沉淀、过滤系统、反渗透系统进行浓缩处理，处理后达标废水可回用于钻井循环利用。
从钻井废弃物中分离出的岩屑等废弃物在经过一系列的净化、干燥、回收后可作为混凝土基料加以重新利用;清洗岩屑产生的泥浆水经加药、脱稳、絮凝、固液分离后形成泥饼，可与粘土或页岩按比例掺和用来烧砖。
分离出的滤液水经过脱稳、絮凝、气浮、氧化和吸附过滤等预处理工艺，去除主要污染物，可用于油田回注、回灌安全地层或达标排放;污水经污水处理系统处理后，可实现达标排放。
正道能源泥浆不落地系统是结合国内外最先进的泥浆净化干燥处理技术经过。
第九章水基钻井液的污染和处理一、Ca2+/Mg2+的污染和处理1、污染来源：淡水粘土型泥浆受Ca2+/Mg2+的污染后粘度和失水增加，Ca2+/Mg2+来源于配浆水、地层水或含膏岩层中。
2、Ca2+/Mg2+的污染钻井液性能变化总的来说，Ca2+/Mg2+的污染会造成水基钻井液流变参数升高（特别是静切力中初切增高）导致流态变差甚至流动困难；滤失量升高；泥饼质量变差变厚；污染后的钻井液性能变化幅度与污染物Ca2+/Mg2+的浓度、钻井液固相含量及化学成分、钻井液原来的性能、钻井液护胶好不好、钻井液材料的抗钙污染能力、氯离子含量等有关。
一般来说，钻井液固相越低、钻井液护胶越好、钻井液中氯离子含量越高，泥浆抗Ca2+/Mg2+污染能力越强3、处理方法：（1）、对配浆水和地层溶解出来的少量Ca2+一般用纯碱处理：Ca2+ + Na2CO3→CaCO3↓+ 2Na+1.0 mg/L Ca2+含量的泥浆每方需要0.00266kg的纯碱Mg2+一般用烧碱处理：Mg2+ + 2NaOH →Mg(OH)2↓+ 2Na+（2）、硬石膏/石膏的污染(CaSO4/CaSO4.H2O)石膏地层从只有几米到几百米厚不等，钻这种地层会引起泥浆絮凝和失水失控等问题，这是因为Ca2+浓度增大所引起的。
如果石膏层不太厚，就用纯碱处理：CaSO4 + Na2CO3→CaCO3↓+ Na2SO4可能需要添加抗高温淀粉或聚阴离子纤维素来控制失水，用铁络盐（FCLS）、XY-27、GMP-III等稀释剂降低粘度，若是巨厚的石膏层，可能要转换成与石膏相容的泥浆体系，这可以通过增加铁络盐、烧碱和降失水剂转换成石膏泥浆体系来达到。
（3）、 Mg2+的污染若用海水作为配浆水便会遇到Mg2+的污染问题，污染的影响与Ca2+污染相似，Mg2+污染常用烧碱处理，体系中大部分的Mg2+在pH值大于10.5时沉淀下来：Mg2+ + 2NaOH →Mg(OH)2↓+ 2Na+4、经验与建议在深井和地层含碳酸盐和CO2的情况下，处理Ca2+污染不要使用纯碱和小苏打，最好用K2SiO4来处理，因为加入纯碱和小苏打引入的CO32-和HCO3-容易造成泥浆在高温作用下发酵产生CO2起气泡和CO32-和HCO3-污染，CO32-和HCO3-污染比钙污染更难处理。
钻井井控复习题二类综合知识部分一、选择题：4、钻井液密度的下限压力要保持与 A 相平衡，既不污染油气层，又能提高钻速，实现压力控制。
A 地层压力B 地层破裂压力C 地层漏失压力D 岩石抗拉强度5、钻井液对油气层的伤害，不能单纯以钻井液密度的高低来衡量，而应以 B 和钻井液滤液的化学成分是否与油气层匹配来鉴别。
A 地层压力的大小B 压差的大小C 井底压力D 地层深度6、防喷演习遵循以__D___为中心，班自为战，从实际出发的原则。
A队长B书记C监理D司钻7、dc指数法是通过分析钻进动态数据来检测___A_____的一种方法。
A 地层压力B 地层破裂压力C 地层漏失压力D 地应力8、正常起钻作业中，灌钻井液前，决不能让井口的环空液面下降超过___B______m。
A 20B 30 C40 D 509、所有井口流体不正常的自动外溢均应视为 B ，一旦怀疑井下发生溢流就应立即关井。
A 正常井喷B 潜在井喷C 地下井喷D 失控井喷10、在钻井现场，一般情况下是以___D______确定关井极限套压为最多。
A井口装置额定工作压力B套管最小抗内压强度80% C套管抗外挤强度80% D地层破裂压力11、正循环压井中，当压井液到达压井管柱底部时，停稳泵关井，立（泵）压表上的压力大于零，说明了___C____。
A压井液密度偏大B压井液密度合适C压井液密度偏小 D 与压井液密度无关12、正循环压井中，当压井液到达压井管柱底部时，以及以后的压井循环中，泵压为____C_____。
A 初始循环泵压B 低泵速泵压C 终了循环泵压D 关井立压13、常规压井方法中，始终保持作用于____C____压力恒定。
A 井口B 套管鞋C井底D井内任一位置14、司钻法压气井中，套压峰值出现在 C 时。
A 气柱到达井底B 气柱到达套管鞋C 气柱到达井口D 压井液到达井口15、地层压力是指 B 。
A 基体岩石的重力B 作用于地层流体上的的压力C 上覆岩层压力D 静止液体的重力16、溢流关井后，钻具内液柱压力与地层压力之差值是__A______。
深层天然气井形成水基泥浆的伤害关注
摘要
沙特阿拉伯卢克石油能源有限公司在2006年在鲁卜哈利空季开始深层致密气探索活动，九野猫井勘探通过一个评价井的现场图来钻探和评价,这些准空季度深层天然气的发现在相对高的压力,高温（HP / HT）层位在15000至20000英尺，此处应力和温度非常高但是储层渗透率低，这使得勘探活动更具挑战性。
由于许多因素，不同工作战略试井和清理结果尚未令人信服。
其中一些因素包括：良好的位置，流体的选择，完井和压裂设计。
尽管如此，起点在评估在一个良好的生命周期以及业务的成功仍然是选择合适的钻井液的标准.其固体和滤液颗粒都非常好给定的水库（即最小的损伤作用）。
虽然这些井的排水半径可能是数百英尺，有效渗透率接近井筒可能对油井产能有一个不成比例的影响。
本文总结了在使用水基泥浆的挑战和随后的泥浆滤液对岩芯样品储层渗透率的不同的测试分析和记
录解释。
但最重要的是，这个结果引起需要不断的研究和发展地层伤害预防领域和避免在特低渗透油田深层气钻井。
Introduction 介绍
一些地层损害的定义。
它是不可避免和无法控制的无形的障碍，导致联合量化不确定的减少。
另一个适用的定义是可以在水库附近，限制天然油气生产井地区的任何障碍生产。
我们的致密气地层岩石载体主要是夹有页岩，粉砂岩的砂岩。
其相应的存储功能，具有介于5%到15%相当高的孔隙度和非常低渗透率，它们含有大量精美的天然气，可只能由产生人工裂缝有效地排出。
压裂成缝会对裂缝产能，产能和累计产量将有一个相当大的影响。
致密气藏是非常容易受到伤害。
这是由于一般低渗透岩石的性质，它只可以容忍少量的损害，由于已经具有低渗透，事实上低渗透地层比高渗透地层受到更为普遍的伤害，由于高灵敏度毛细管固位的影响，岩石与流体和流体流动的兼容性问题。
它通常被认为是近井筒的流动性被钻井液和流体滤液在正压钻井作业改变。
动态固相和滤液损失是直接关系到由钻井泥浆引起的地层损害程度。
改变的程度，一般称为“地层损害”取决于大量的参数，如钻井液的性质和特点，形成性能及操作条件等：
1）在钻井液剪切速率
2）正压压力
3）温度
4）静态的曝光时间
在泥浆形成过程中发生损坏犹如粒子形成内外部块状物。
它可以由泥浆形成的罚款，是不符合水库盐水交互。
这样做的效果通常会导致在许多水塘子气生产力减少。
地层损害钻井液产生的可能并不总是可能的，因为深层天然气钻井时间以及整个生产区的需要，通常是导致了更深的滤液侵入。
在本文中，WBM中的作用的个案研究一直被认为是。
表1给出了详细的流体的物理性质，化学性质组
成。
我们的主要关切集中在由两种微粒入侵造成的破坏机制，在最初的冲刺亏损期间，滤液通过滤饼的入侵。
同样重要的是，这里提到，即使是在滤液和地层流体之间的理化相互作用的情况下（兼容的岩石/流体系统）油基泥浆（OBM）和WBM中的位移过程之间是有根本区别。
在含油地层，滤液与WBM中的烃就地位移是一个吸胀过程中产生的侵入带高润湿相饱和度，而几乎是一个混相驱油基泥浆滤液过程。
WBM中滤液主要由聚合物分子，可以较深侵入水库，分子量较大的物种，即使是在滤饼保留。
根据其分子量和过滤条件，聚合物链的物种通过滤饼，保留在过滤器内的多孔介质，甚至插头岩石的孔隙。
与水有关的高分子链，提高水的毛细管滞留，导致残余润湿相饱和后比最初的更高。
这会引起额外的破坏性影响（阻水）油气相对渗透率急剧减少造成的。
结果表明，与水基泥浆获得的流体损失和渗透损伤明显比油基泥浆由于泥浆侵入过程中减少了原生水饱和度观察倒置。
虽然本文的重点是规范ifically低permeabilityg气藏，这里介绍的信息可能适用更高的渗透气层形成。
Background 背景
从历史上看，通常被LUKSAR紧张的气井钻探和完成作为一个深度15000科幻TVD格式7英寸内衬套管井。
内衬是巩固，以确保在评估和刺激阶段的完成和井筒完整性。
由于低渗透在井下条件的缩编非常高。
在沙特阿拉伯的天然气需求大幅增加，在过去的几年。
沙特阿美公司和一些国际勘探公司已经开发出了积极的勘探活动在更具挑战性的环境中，利用，相关的非伴生天然气生产的现有水库相比。
这些勘探井是非常非常具有挑战性的，因为井下和油藏条件。
这些条件包括低渗透低或超范围从低到非常高0.01至0.00 1 MD和油藏压力范围（从11,000至13,000磅）。
此外，温度条件是在300到350°F从贫穷与储层孔隙度，中度（3至15％）的范围内。
作为其勘探活动的一部分，LUKSAR继续钻探和完成井空季度在摩的铝的Khali面积预Khuff地层，目前正在评估其未来的油气潜力。
WBM中的一些井在常规钻井过程中表现出良好的荧光和/或整个水库的一些油气显示。
这些已被随后由几个不同的成功完井与类型。
因此，有必要调查的钻井作业和精确钻井泥浆，可能是导致这些井多样生产力的问题。
编队损伤机制有许多共同mechaffisms钻井液损害内外水平和垂直井产能的形成和在井筒，其中包括（Benthon and Thomas 1994a）：
1、流体流体不相容，如reation的原位液体泥浆滤液侵入，形成规模，不溶性沉淀物，asphatic淤泥或稳定的乳状液。
2、岩石-流体配伍禁忌-接触潜在肿胀（即近晶粘土）或defloculatable（即高岭石粘土）非平衡水基液体具有潜在严重降低井筒附近渗透率矿物质。
3、泥固体入侵和内部滤饼-在钻井液中的人工固体入侵（即加重剂或人工架桥剂）或铣钻头行动的形成产生形成固体（microfines）的入侵。
永久性夹带在形成这些固体可以在某些情况下，对渗透率severly减少的效果。
作为一个准则，粒子之间的六分之一和三分之一的孔喉直径可能侵入岩一个重要的距离前桥孔喉;颗粒小于孔喉直径的六分之一。
4、相攻/阻塞-这种现象是在井筒附近地区的入侵和包封高油或水相饱和，可以上气生产率大幅减少的影响，特别是某些类型的编队。
5、化学AdsorptionlWettability变化-大多数钻井液含有多种化学添加剂改善泥浆的性能和特点。
这些添加剂在某些情况下可能不与地层流体或岩石，或表现出高物理吸附的倾向。
这可能会导致一些不良现象，如透气性降低，由于聚合物的物理吸附，或由于表面活性剂的吸附润湿。
润湿性的变化一般都有一个包含小直径的毛孔紧岩石上生产的影响更大。
6、碎屑迁移-实际的内部运动形成的碎屑，或松散地附着在原位形成微粒。
它可以是对某水库高，不受控制的流体损失是明显的，在高过平衡钻井条件的关注。
当水基泥浆侵入岩石含油气，罚款动员后，滤液可触发由盐度的变化，在滤液化学悬浮剂，或高流体流动速度在孔隙空间。
它通常是很难进行成功的补救治疗，以消除形成碎屑造成的。
有时即使这些治疗可能会导致碎屑动作-由溶解晶水泥或可以离开。
7、钻井过程中，引入可形成生物活性-好氧和厌氧细菌制剂细菌产生的产品，它可以阻挡由滤液地层损害的孔隙率和减少废物的高分子多糖体泥，固体和滤液侵入的严重程度取决于泥浆流变，接触泥浆体系dursation，超值的泥浆压力，岩石的渗透性，储层岩石的矿物成分。
